JP2006324327A - 基板収納容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板と支持片が擦れて基板が損傷したり、塵埃が発生するのを防ぎ、基板の周縁部や裏面が汚れたり、傷付くのを抑制できる基板収納容器及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 複数枚の基板Ｗを整列収納する容器本体１と、容器本体１を形成する一対の側壁内面にそれぞれ配設されて容器本体１の正面側に位置し、基板Ｗの側部周縁を支持する第一の支持片２０と、容器本体１を形成する一対の側壁内面にそれぞれ配設されて容器本体１の背面壁側に位置し、基板Ｗの側部周縁を支持する第二の支持片２４とを備える。そして、基板Ｗの側部周縁と接触する各側壁４の接触部５、第一の支持片２０、及び第二の支持片２４を容器本体１よりも低摩擦性の樹脂層３０で被覆する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、各種の半導体ウェーハ、フォトマスクガラス、あるいはアルミディスク等からなる基板を収納する基板収納容器及びその製造方法に関するものである。

従来の基板収納容器は、図示しないが、半導体ウェーハからなる複数枚の基板を整列収納する容器本体と、この容器本体の開口部である正面を開閉する着脱自在の蓋体と、容器本体の正面を覆う蓋体を固定する係止機構とを備えて構成され、精密基板収納容器として利用される。容器本体の両側壁の内面には、基板の側部周縁を水平に支持する平面略く字形の支持片がそれぞれ複数配設され、蓋体の内面には、基板の前部周縁を保持するフロントリテーナが装着されている。

このような基板収納容器は、基板の生産工場から加工工場まで基板を安全に輸送するために使用され、加工工場で基板に各種の処理が施されることにより、半導体部品の加工用部材や半導体部品が生産される（特許文献１、２参照）。
特開２００４‐１１１８３０号公報 特開平１０‐１０１７７号公報

従来の基板収納容器は、以上のように構成され、自動車、航空機、船舶等による輸送時や積み替え作業時に衝撃を受けやすく、衝撃を受けると、基板と支持片とが擦れて基板が損傷したり、パーティクル（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ）が発生して基板の表面に付着し、製品の機能や歩留まりの低下を招くという大きな問題がある。特に、近年の半導体部品の電子回路は益々狭ピッチ化されてきているので、パーティクル等による汚染は深刻な問題となる。

また、基板の周縁部から半径内方向に３ｍｍの領域は、従来、半導体部品の加工に使用しない排他領域とされてきたが、近年、電子回路の狭ピッチ化や製品の小型化の観点から、排他領域を狭くして歩留まりを向上させたいという要望がある。このような要望を満たすためには、基板の周縁部や裏面が汚れたり、傷付くのを防止する必要がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、基板と支持片とが擦れて基板が損傷したり、塵埃が発生するのを防ぎ、基板の周縁部や裏面が汚れたり、傷付くのを抑制することのできる基板収納容器及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、容器本体に基板を収納するものであって、容器本体を形成する一対の側壁にそれぞれ設けられて容器本体の開口部側に位置し、基板の周縁部を支持する第一の支持片と、容器本体を形成する一対の側壁にそれぞれ設けられて容器本体の奥の壁側に位置し、基板の周縁部を支持する第二の支持片とを含み、
基板の周縁部と接触する各側壁の接触部、第一の支持片、及び第二の支持片のうち、少なくとも第一、第二の支持片を容器本体よりも低摩擦性の樹脂層で被覆したことを特徴としている。

なお、容器本体の奥の壁に、基板の周縁部を支持する弾性のリテーナを設けることができる。
また、容器本体を形成する一対の側壁から第一、第二の支持片をそれぞれ個別に突出させ、これら第一、第二の支持片の間に空隙を形成することができる。

また、基板の周縁部と接触する各側壁の接触部を、一対の側壁における第一、第二の支持片に基板を支持させた場合に、基板を通る中心線のうち、基板の出し入れ方向と直交する交差線の延長線上に位置する部分とすることもできる。
さらに、容器本体をポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、あるいはポリエーテルイミドを用いて形成し、
低摩擦性の樹脂層を、ポリブチレンテレフタレート又はポリエーテルエーテルケトンとすることが好ましい。

また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１ないし５いずれかに記載のものの製造方法であって、
一対の側壁に第一、第二の支持片をそれぞれ形成し、基板の周縁部と接触する各側壁の接触部、及び第一、第二の支持片のうち、少なくとも第一、第二の支持片を低摩擦性の樹脂層で被覆し、一対の側壁を容器本体用の成形金型にインサートして容器本体を成形することを特徴としている。

また、基板を収納する容器本体と、この容器本体の開口部を開閉する蓋体とを備えたものであって、
容器本体を形成する一対の側壁にそれぞれ設けられて容器本体の開口部側に位置し、基板の周縁部を支持する第一の支持片と、容器本体を形成する一対の側壁にそれぞれ設けられて容器本体の奥の壁側に位置し、基板の周縁部を支持する第二の支持片とを含み、
基板の周縁部と接触する各側壁の接触部、第一の支持片、及び第二の支持片のうち、少なくとも第一、第二の支持片を容器本体よりも低摩擦性の樹脂層で被覆し、
蓋体には、基板の周縁部を支持する弾性のリテーナを設けたことを特徴としても良い。

ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくとも単数複数の各種半導体ウェーハ（例えば、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍタイプ）、液晶ガラス、フォトマスクガラス、あるいはアルミディスク等の精密基板が含まれる。容器本体は、フロントオープンボックスタイプ、トップオープンボックスタイプ、ＦＯＳＢタイプ、ＦＯＵＢタイプ、透明、不透明、半透明、導電性、絶縁性等を特に問うものではない。

容器本体の奥の壁には、基板の周縁部を支持する弾性のリテーナを備え、このリテーナの少なくとも基板支持部を容器本体よりも低摩擦性の樹脂層で形成することができる。容器本体の天井や周壁には、基板把握用の透視窓を選択的に形成することができる。また、第一、第二の支持片を一体形成し、これら第一、第二の支持片の間を薄肉に形成して基板に接触しないようにすることもできる。さらに、低摩擦性の樹脂層は、ＡＳＴＭ Ｄ１８９４に従って鋼に対する摩擦係数を測定した場合の測定値が０．３３未満、好ましくは０．２０以下であるのが良い。

本発明によれば、容器本体の基板と接触する可能性のある部分のうち、少なくとも第一、第二の支持片に、容器本体の材料よりも低摩擦性の樹脂層を嵌合や成形等によりそれぞれ設けて覆うので、例え基板収納容器に衝撃等が作用しても、基板と第一、第二の支持片とが擦れて基板が傷付いたり、塵埃が発生して基板に付着するのを抑制することができる。

本発明によれば、基板と支持片とが擦れて基板が損傷したり、塵埃が発生するのを防ぐことができるという効果がある。また、基板の周縁部や裏面が汚れたり、傷付くのを抑制することができるという効果がある。
また、容器本体の奥の壁に、基板の周縁部を支持する弾性のリテーナを設ければ、例え移動時に基板収納容器が衝撃を受けても、基板のがたつきを抑えることができる。

さらに、容器本体の両側壁から第一、第二の支持片をそれぞれ個別に突出させ、これら第一、第二の支持片の間に空隙を形成すれば、第一、第二の支持片の材料使用量を減らしたり、基板との接触領域を減少させ、接触に伴う汚染を低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における基板収納容器は、図１ないし図９に示すように、複数枚の基板Ｗを収納する容器本体１と、この容器本体１の開口部である正面を開閉する蓋体１０と、容器本体１を形成する左右一対の側壁４にそれぞれ配設されて容器本体１の正面側に位置する複数の第一の支持片２０と、容器本体１を形成する左右一対の側壁４にそれぞれ配設されて容器本体１のリヤ側に位置する複数の第二の支持片２４とを備えた輸送用の精密基板収納容器であり、基板Ｗと接触する各側壁４の接触部５、及び第一、第二の支持片２０・２４を低摩擦性の樹脂層３０で被覆するようにしている。

基板Ｗは、図３に示すように、口径３００ｍｍの薄く丸い半導体ウェーハ、具体的にはシリコンウェーハからなり、表裏両面のうち少なくとも表面が鏡面加工され、周縁部には、位置合わせ用のオリフラや平面略半楕円形のノッチが選択的に形成されており、専用のロボットにより出し入れされる。

容器本体１の両側壁前部と蓋体１０の両側部には、容器本体１の正面を嵌合閉鎖する蓋体１０を固定する係止機構が配設され、この係止機構は、容器本体１の両側壁前部にそれぞれ突出形成される係止ブロックと、蓋体１０の両側部にそれぞれ回転可能に軸支されて係止ブロックに着脱自在に嵌合する一部中空の係止片とから構成される。

容器本体１は、図１ないし図３に示すように、専用の成形金型に一対の側壁４をインサートして所定の材料を充填するインサート成形により正面の開口した透明のフロントオープンボックスタイプに形成され、複数枚（２５枚あるいは２６枚）の基板Ｗを所定のピッチで上下方向に並べて整列収納するよう機能する。

この容器本体１の材料としては、特に限定されるものではないが、例えばポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂、あるいはこれらの樹脂やアロイ樹脂に、カーボン、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維、金属酸化物、導電性高分子等を添加した導電性の樹脂が選択的に使用される。これらの材料の中でも、透明性に優れるポリカーボネートが特に好ましい。

容器本体１は、図１ないし図３に示すように、その正面の周縁部が断面略Ｌ字形に外方向に屈曲形成されてリム部２を形成し、底面の前部両側と後部中央とには、位置決め用の位置決め具が配設されており、天井の中央部には、自動搬送機に保持されるロボティックフランジ３が着脱自在に装着される。

容器本体１の両側壁４は、図３や図５等に示すように、基板Ｗの形状に対応するようそれぞれ屈曲形成され、容器本体１の製造前に複数の第一、第二の支持片２０・２４がそれぞれ成形されており、基板Ｗの周縁部と接触する接触部５、及び第一、第二の支持片２０・２４が樹脂層３０で被覆された後、容器本体１用の成形金型にインサートされることにより容器本体１の一部を形成する。

蓋体１０は、図３に示すように、容器本体１の正面のリム部２に着脱自在に嵌合される断面略皿形の筐体１１と、この筐体１１の表面に装着されるカバー１２とを備え、容器本体１の背面壁内面と対向する筐体１１の対向面には、基板Ｗの前部周縁を保持する弾性のフロントリテーナ１３が装着され、筐体１１の周壁には、エンドレスのシールガスケット１４が嵌合されており、このシールガスケット１４が圧縮変形して容器本体１を密封するよう機能する。

蓋体１０は、例えばフッ素を含有したポリカーボネート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂を用いて成形される。

複数の第一、第二の支持片２０・２４は、図２ないし図５に示すように、容器本体１の両側壁内面から内方向にそれぞれ別々に突出する。これら第一、第二の支持片２０・２４の間には、クリアランス２５が形成される。

複数の第一の支持片２０は、図３ないし図７に示すように、容器本体１を形成する各側壁４の内面上下方向に所定のピッチで並設され、容器本体１の正面寄りに位置して基板Ｗの側部周縁を樹脂層３０を介し水平に支持する。各第一の支持片２０は、各側壁４の内面から容器本体１の内方向に突出して基板Ｗの側部周縁を樹脂層３０を介し水平に支持する薄肉領域２１と、この薄肉領域２１の外側（側壁４側）に形成されて基板Ｗの飛び出しや移動を規制する厚肉領域２２とを備えた平面略半円形に形成され、これら薄肉領域２１と厚肉領域２２との間には、基板Ｗの厚さ相当の段差２３が平面視で円弧状に形成される。

複数の第二の支持片２４は、図３ないし図５、図８、図９に示すように、容器本体１を形成する各側壁４の内面上下方向に所定のピッチで並設され、容器本体１の背面壁寄りに位置して基板Ｗの側部周縁を樹脂層３０を介し水平に支持する。各第二の支持片２４は、各側壁４の内面から容器本体１の内方向に突出して基板Ｗの側部周縁を樹脂層３０を介し水平に支持する薄肉領域２１Ａを略フラットに備え、平面略台形に形成される。

樹脂層３０は、容器本体１の材料よりも低摩擦性・低磨耗性の樹脂、具体的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を用いた二色成形法により形成される。この樹脂層３０は、ＡＳＴＭ Ｄ１８９４に従って鋼に対する摩擦係数を測定した場合の測定値が０．３３未満、好ましくは０．２０以下とされる。

このような樹脂層３０は、滑りの悪い基板Ｗと接触する各側壁４の接触部５、第一の支持片２０の表裏面、及び第二の支持片２４の表裏面を被覆するよう機能する。基板Ｗと接触する各側壁４の接触部５としては、図３等に示すように、一対の側壁４における第一、第二の支持片２０・２４に基板Ｗが支持された場合に、基板Ｗを通る中心線ＣＬのうち、基板Ｗの出し入れ方向と直交する交差線の延長線ＥＬ上に位置する複数の内面部分６、及び各側壁４の屈曲した後部内面７があげられる。

上記において、容器本体１を製造する場合には、先ず、側壁４用の金型にポリカーボネート等の材料を充填して各側壁４と複数の第一、第二の支持片２０・２４を一体成形するとともに、金型に低摩擦性・低磨耗性の樹脂を充填して基板Ｗの周縁部と接触する各側壁４の接触部５、及び第一、第二の支持片２０・２４を樹脂層３０で被覆・一体化する。

この際、低摩擦性・低磨耗性の樹脂は各側壁４の外面側から充填されるが、各側壁４のゲートの外面側に、被覆部分が抜けないよう、内面側よりも寸法の大きいフランジ８が予め形成されるのが好ましい。これは、寸法の大きいフランジ８を予め形成しておけば、側壁４の樹脂と樹脂層３０の樹脂との界面の接着力が小さく、十分な接着強度が期待できない場合でも、被覆層が剥離したり、位置ずれするのを抑制防止することができるからである。

こうして各側壁４の接触部５、及び第一、第二の支持片２０・２４を樹脂層３０で被覆したら、一対の側壁４を容器本体１用の成形金型にインサートし、その後、成形金型にポリカーボネート等の樹脂を射出し、冷却硬化させれば、両側側壁４を一体に備えた容器本体１を製造することができる。

上記構成によれば、容器本体１の基板Ｗと接触する大部分を容器本体１とは別体の樹脂層３０で覆い、滑り性を向上させるので、例え基板収納容器が衝撃を受けても、基板Ｗの周縁部や裏面と第一、第二の支持片２０・２４とが擦れて基板Ｗが損傷したり、パーティクルが発生して基板Ｗの表面に付着し、製品の機能や歩留まりの低下を招くのを著しく抑制防止することができる。

また、基板Ｗの周縁部から半径内方向に３ｍｍの排他領域を狭くして歩留まりを向上させることができる。また、従来の平面略く字形の支持片を、第一、第二の支持片２０・２４に分割して個別に突出させ、この第一、第二の支持片２０・２４の間にクリアランス２５を形成するので、基板Ｗとの接触面積を減少させ、有機物による汚染を大幅に低減することができる。

次に、図１０は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、容器本体１の奥の壁である背面壁の内面に、基板Ｗの後部周縁を支持する左右一対の弾性のリヤリテーナ９を装着し、第一、第二の支持片２０・２４を個別に形成するのではなく、連続的に一体形成し、これら第一、第二の支持片２０・２４の平面半円弧形を呈した中間部分を第一、第二の支持片２０・２４よりも薄肉に形成して基板Ｗの裏面周縁部と非接触とするようにしている。

一対の弾性のリヤリテーナ９を上下方向に複数並設される。各リヤリテーナ９は、弾力性、耐磨耗性、低摩擦性に優れ、基板Ｗに対する汚染のおそれの少ない材料、例えばポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー等を用いて断面略Ｕ字形やＶ字形に成形される。

各第一の支持片２０は、各側壁４の内面から容器本体１の内方向に突出して基板Ｗの側部周縁を樹脂層３０を介し水平に支持する薄肉領域２１と、この薄肉領域２１の外側に形成されて基板Ｗの飛び出しや移動を規制する厚肉領域２２とを備え、これら薄肉領域２１と厚肉領域２２との間には、基板Ｗの厚さ相当の段差２３が形成される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と略同様の作用効果が期待でき、しかも、各基板Ｗを緩衝機能を有するフロントリテーナ１３とリヤリテーナ９とで前後方向から挟んで保護するので、例え輸送時に基板収納容器が衝撃を受けても、基板Ｗのがたつくことがなく、基板Ｗを安全に保持することができるのは明らかである。

なお、上記実施形態では容器本体１と蓋体１０に、蓋体１０固定用の係止機構を配設したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、外部からの操作により、容器本体１を嵌合閉鎖する蓋体１０を施錠・解錠する施錠機構を蓋体１０に設置しても良い。また、基板Ｗと接触する各側壁４の接触部５は、一対の側壁４における第一、第二の支持片２０・２４に基板Ｗが支持された場合に、基板Ｗを通る中心線ＣＬのうち、基板Ｗの出し入れ方向と直交する交差線の延長線ＥＬ上に位置する内面部分６、及び各側壁４の屈曲した複数の後部内面７以外の部分でも良い。

また、各側壁４の屈曲した後部内面７と第二の支持片２４とは、連続した樹脂層３０に被覆されても良いし、そうでなくても良い。また、第一の支持片２０を覆う樹脂層３０に、薄肉領域２１、厚肉領域２２、及び段差２３を形成しても良い。さらに、第一、第二の支持片２０・２４を備えた側壁４を容器本体１用の成形金型にインサートして一体成形しても良いが、レーザ溶接、熱溶着、超音波溶着により側壁４と容器本体１とを一体形成することもできる。

この場合、各側壁４と容器本体１の残部との間にパッキン等のシール部材を介在させて一体化しても良く、このとき、シール部材を側壁４や容器本体１の残部に予め一体化しても良く、別部材とすることも可能である。

本発明に係る基板収納容器の実施形態を示す全体斜視説明図である。 図１の基板収納容器の容器本体から蓋体を取り外した状態を示す斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を示す断面平面図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における側壁を示す説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における側壁を示す平面説明図である。 本発明に係る基板収納容器及びその製造方法の実施形態における図５のＶＩ‐ＶＩ線断面図である。 本発明に係る基板収納容器及びその製造方法の実施形態における図５のＶＩＩ‐ＶＩＩ線断面図である。 本発明に係る基板収納容器及びその製造方法の実施形態における図５のＶＩＩＩ‐ＶＩＩＩ線断面図である。 本発明に係る基板収納容器及びその製造方法の実施形態における図５のＩＸ‐ＩＸ線断面図である。 本発明に係る基板収納容器の第２の実施形態を示す断面平面図である。

符号の説明

１ 容器本体
２ リム部（開口部）
４ 側壁
５ 接触部
６ 内面部分
７ 後部内面
９ リヤリテーナ（リテーナ）
１０ 蓋体
１３ フロントリテーナ
２０ 第一の支持片
２１ 薄肉領域
２１Ａ 薄肉領域
２２ 厚肉領域
２３ 段差
２４ 第二の支持片
２５ クリアランス（空隙）
３０ 樹脂層
ＣＬ 中心線
ＥＬ 延長線
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 容器本体に基板を収納する基板収納容器であって、容器本体を形成する一対の側壁にそれぞれ設けられて容器本体の開口部側に位置し、基板の周縁部を支持する第一の支持片と、容器本体を形成する一対の側壁にそれぞれ設けられて容器本体の奥の壁側に位置し、基板の周縁部を支持する第二の支持片とを含み、
   基板の周縁部と接触する各側壁の接触部、第一の支持片、及び第二の支持片のうち、少なくとも第一、第二の支持片を容器本体よりも低摩擦性の樹脂層で被覆したことを特徴とする基板収納容器。
2. 容器本体の奥の壁に、基板の周縁部を支持する弾性のリテーナを設けた請求項１記載の基板収納容器。
3. 容器本体を形成する一対の側壁から第一、第二の支持片をそれぞれ個別に突出させ、これら第一、第二の支持片の間に空隙を形成した請求項１又は２記載の基板収納容器。
4. 基板の周縁部と接触する各側壁の接触部を、一対の側壁における第一、第二の支持片に基板を支持させた場合に、基板を通る中心線のうち、基板の出し入れ方向と直交する交差線の延長線上に位置する部分とした請求項１、２、又は３記載の基板収納容器。
5. 容器本体をポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、あるいはポリエーテルイミドを用いて形成し、
   低摩擦性の樹脂層を、ポリブチレンテレフタレート又はポリエーテルエーテルケトンとした請求項１ないし４いずれかに記載の基板収納容器。
6. 請求項１ないし５いずれかに記載の基板収納容器の製造方法であって、一対の側壁に第一、第二の支持片をそれぞれ形成し、基板の周縁部と接触する各側壁の接触部、及び第一、第二の支持片のうち、少なくとも第一、第二の支持片を低摩擦性の樹脂層で被覆し、一対の側壁を容器本体用の成形金型にインサートして容器本体を成形することを特徴とする基板収納容器の製造方法。
   
   
   
   
   

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